Umbau und Erweiterung des Schulzentrums Achter de Weiden in Schenefeld

Situation
Das Gelände und die Lage des Schulzentrums Achter de Weiden und die für die Erweiterung ausgewiesenen Flächen bieten besondere Voraussetzungen für einen ganz besonderen Schulstandort. Im Süden grenzt an das Schulzentrum an einen parkähnlichen Grünraum, der auch die Schenefelder Bürgerwiese und die angrenzende Streuobstwiese mit einbindet. Im Norden liegen die befestigten, mit Solitärbäumen besetzten Pausenflächen und die Sportflächen. Diese grenzen an den schmalen, bewaldeten Grünzug, der dem Verlauf der Düpenau folgt. Im Osten verläuft entlang des Schulcampus der öffentliche Wanderweg, im Westen der verkehrsberuhigte Erschließungsweg zwischen Schule und Wohngebiet. Die verkehrliche, öffentliche Erschließung erfolgt im Norden. Die aktuelle Zugangssituation könnte man als nicht eindeutig beschreiben. Die zur Disposition stehenden Bestandsgebäude liegen wie ein „Propfen“ zwischen dem Gebäude des Gymnasiums und dem Bürger- und Kultursaal mit Sporthalle.

Konzept
Mit dem Erweiterungsbau besteht die Chance den Campus in Nord-Süd-Richtung zu öffnen, den Grünraum mit dem Gebäude zu verweben und zugleich in Ost-West-Richtung mit Gymnasium, Bürger- und Kultursaal zu einem Gesamtstandort zu verbinden.
Adressierung / Verbindung Freiraum
Der Erweiterungsbau gliedert sich in drei quadratische Baukörper, die im Erdgeschoss in West-Ost-Richtung miteinander verbunden sind. Die Verbindung reicht von der bestehenden Pausenhalle des Gymnasiums bis hin zum Foyer des Bürger- und Kultursaals. In Ost-West-Richtung werden die Baukörper „auf Lücke“ zueinander gesetzt. Die versetzte Anordnung der Baukörper verfolgt mehrere Ziele: Die Zwischenräume definieren eindeutige Zu- und Ausgänge des Schulzentrums aus Richtung Norden und aus Süden, könnte auf diese Weise eine eindeutige Adressierung für das Schulzentrum erzeugen. Sie Verbinden das Schulzentrum mit dem Frei- und Grünraum und die Ein- und Ausblicke definieren die Adressen der verschiedenen Nutzungen im Inneren des Gebäudes. Der starke Bezug zu den Außenräumen im Zusammenspiel mit der Gliederung in drei Baukörper, könnte für die Lernenden und Lehrenden eine angemessene Maßstäblichkeit für die zwei Schulen erzeugen.

Funktionen
Das Herz der Schule liegt an der Schnittstelle des Gymnasiums und dem Erweiterungsbau. Zwischen den neuen Eingängen aus Norden und Süden verbinden sich bestehende Pausenhalle, Cafeteria mit Lehrküche und Mensa mit Ganztag, zu einem lebendigen, kommunikativen Zentrum mit starkem Bezug zu den Außenräumen. Entlang dieser lebendigen Lebensader schließen sich im Erdgeschoss, jeweils im Wechsel, das Musik-Theater-Cluster in Richtung Norden, das NaWi- und Kreativ-Cluster in Richtung Süden, und das Foyer des BKS an. Der überhöhte, eingeschossige Baukörper der Mensa nimmt die Flächen des Ganztagsbereichs mit auf. Am südlichen Eingang, zu dem parkähnlichen Freiraum hin gelegen, können hochwertige Außenflächen für Mensa und Ganztag entstehen. Raum und Flächen-synergien zwischen Mensa und Ganztag sind ausdrücklich erwünscht.

An den Aus- und Einblicken zu den Freiräumen nach Norden und Süden liegen die vertikalen Erschließungspunkte für die Cluster. Die Freitreppen zu den Obergeschossen werden durch begleitende Sitzstufen zu Kommunikations- und Aufenthaltsbereichen. Das Cluster der 5.und 6. Klassen des Gymnasiums befindet sich im 1.Obergeschoss über dem Musik- und Theater-Cluster. Ein Innenhof belichtet die Lernzonen, die auch der Erschließung der Klassenräume dienen.

Über dem Naturwissenschafts- und Kreativcluster befinden sich im 1. Obergeschoss und 2. Obergeschoss die Cluster der Gemeinschaftsschule. Zwei Lichthöfe gliedern die Cluster in die Jahrgangsbereiche und belichten die gemeinschaftlichen Lernzonen. Die klare Definition der Cluster, zusammen mit den Durchblicken und Transparenz der Lichthöfe, könnte den Gedanken von einer offenen Lernatmosphäre zusammen mit Nachbarschaft und Gemeinschaft unterstützen.

Bauweise
Als Kontrast zu den massiven Mauerwerksbauten des Bestandes, entsteht für die Erweiterung des Schulzentrums eine CO2-sparende Hybridkonstruktion. Die klare geometrische Formensprache der Neubauten lässt sich gut mit modernem Holzbau in Einklang bringen. Elementierte Holzrahmenbauteile bilden mit Holz-Beton-Verbunddecken das Skelett der Gebäude. Die klassenraumtiefen Geschossdecken bestehen aus einem Holztragwerk (FSC/PEFC-zertifiziert) welches durch eine ca. 14 bis 16 cm Beton-platte, mit Schubverbindern verbunden, zu einer Holz-Beton-Verbundkonstruktion wird. Das Tragsystem ruht auf Holzstützen in der Wand und Fassadenebene und den Stahlbetonwänden der Erschließungs- und/oder Sanitärkerne. Die vertikalen Lasten werden über diese in die Fundamentebene abgeleitet. Die Bauweise ermöglicht es, Kältebrücken einfach und nachhaltig zu vermeiden. Die Aussteifung gegenüber den horizontalen Beanspruchungen erfolgt durch die Kombination der scheibenartig ausgebildeten Betonplatten, die an die Wände der Kerne anschließen. Die Lage der Aussteifungskerne ist so gewählt, dass Torsionsbeanspruchungen vermieden werden und so wirtschaftliche Querschnitte erzielt werden können.

Die gestaltende Fassade aus unterschiedlich hervorstehenden vertikalen Holzlamellen könnte mit einem hohen Grad an Vorfertigung an die Holzrahmenkonstruktion angebracht werden. Die Tiefe der Klassenräume und das gewählte, durchgängige Konstruktionsraster von 125 cm lassen wirtschaftliche Spannweiten zu. Die Gebäudeklassen sowie die Clustergrößen und Brand-/Rauchabschnitte unterstützen eine wirtschaftliche Umsetzung der Hybridbauweise. Prägend für das Erscheinungsbild der Fassade sind die durchgehenden Bänder an den Geschoss- und Brüstungsbereichen der Neubauten. In den transparenten Bereichen wird das vertikale Konstruktionsprinzip des Gebäudes bewusst gezeigt und könnte im Zusammenspiel mit den Brüstungsbändern ein lebendiges, klares Erscheinungsbild erzeugen.

Freiraum
Die Gestaltung der Freianlagen soll – wie die Gebäude selbst – die Außenräume der Schule mit der Landschaft verweben und keine fest definierten Grenzen ziehen. Die Hauptwegeführungen werden, sich mal verengend und dann wieder aufweitend, durch ein langlebiges und robustes kleinteiliges Betonpflaster mit versickerungsfähigen Fugen ausgebildet. In den Randbereichen der Wege sollen sich diese mit der Natur durch die Verwendung von Rasenlinern verzahnen. Die Grenzen von befestigten und Rasenflächen sollen verwischen. Die Platzflächen des „großen Schulhofes“ im Norden und um die Mensa/Ganztagesbereich im Süden, sind ebenfalls als Betonsteinflächen konzipiert. Es wird eine organische Formensprache für die Pflanzflächen und naturnahen Bereiche vorgeschlagen. Vor allem im Süden soll die parkähnliche Anmutung der Freianlagen fortgeführt werden. Verschiedene gestaltete Bereiche gehen auf die Bedürfnisse der unterschiedlichen Altersstufen ein. Spielflächen zum „Austoben“, Aufenthaltsflächen für Kommunikation, Lernen und „Chillen“. Es ist uns sehr wichtig, einen Beitrag zum Artenschutz in unserem Projekt zu erbringen. Aus diesem Grund bietet das Konzept vielfältige Nist-, bzw. Schafmöglichkeiten für den Haussperling, den Mauersegler (soweit in dem Gebiet verbreitet) und heimische Fledermausarten. Integrierte Lösungen bieten hier eine gute Möglichkeit, ohne das Bild der Fassaden zu beeinträchtigen.

Um das Vorkommen von Insekten generell zu stärken, aber auch Nahrungsquellen für diverse Singvogelarten zu bieten, werden wenn möglich Grünbereiche als naturnahe, blütenreiche Wiesen angelegt. Sie bieten ausreichend Pollen und Nektar sowie einen geeigneten Lebensraum.

Technik
Der Erweiterungsbau soll ein hochwertiger und zukunftsorientierter neuer Baustein werden, der neben einer sehr guten Aufenthaltsqualität, durch das aufeinander abgestimmte passive Gebäude- und aktive haustechnische Konzept, ein hohes Maß an Nachhaltigkeit aufweist. Das technische Gebäudekonzept verzichtet auf High-Tech-Komponenten und zeichnet sich durch große Robustheit aus. Zusammen mit der gewählten Baukonstruktion weist das technische Gebäudekonzept eine Einfachheit in der Installation aus und besitzt ein hohes Maß an Revisionierbarkeit, was vor allem einen störungsfreien und wartungsarmen Betrieb des Gebäudes begünstigt. Ein auf den sommerlichen Wärmeschutz abgestimmter Fensterflächenanteil kombiniert mit einem auf den Jahresgang der Sonne variabel reagierenden außenliegenden Sonnenschutz sowie der Einsatz einer effizienten Wärmedämmung minimieren sowohl die Spitzenlastgänge im Heiz- als auch im Kühlfall.

Die Trinkwasser-Versorgung und Schmutzwasser-Entsorgung erfolgen über die öffentliche Erschließung. Eine Warmwassererzeugung erfolgt dezentral im Bereich Mensa/Küche. Für die Mensa/Küche ist ein Fettabscheider vorgesehen (Teilunterkellerung).

Die Wärmeversorgung der benötigten Heizenergie erfolgt zum größten Teil aus Geothermieanlagen. Die verbleibende Heizenergie kann über das Bestandsgebäude mit umweltfreundlicher Fernwärme versorgt werden. Über eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit hohen Vorlauftemperaturen, wie z. B. die Wärmepumpen Baureihe Vitocal 350-G von Viessmann, können hierfür auch hohe Vorlauftemperaturen von bis zu 73° C angeboten werden. Mit dieser Wärmepumpe wäre der Einsatz von Heizkörpern möglich (60/40° C oder vielleicht sogar 55/35° C). Die Wärmeverteilung erfolgt über Heizkörper und Konvektoren.

Die Aufenthaltsräume werden über eine kontrollierte Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung be- und entlüftet. Dabei werden die CO2-Konzentration und die Temperatur als Führungsgröße für die Luftmengen verwendet. Die Lüftung wird automatisiert, kann aber durch Handtaster übersteuert werden. Eine zusätzliche Fensteröffnung ist möglich. Im Hinblick auf die Einhaltung des sommerlichen Wärmeschutzes werden die Oberlichter zur Nachtlüftung eingesetzt.

Die Gebäude erhalten einzelne Anlagen, um bedarfs- und nutzungsabhängig die Lüftung regeln zu können. Dabei wird der Bereich Mensa und Küche über einen längeren Zeitraum tagsüber be- und entlüftet. Die Geräte für den Gesamtschulcluster und den gymnasialen Bereich werden auf dem Dach angeordnet. Um die Schallemissionen im Bereich der Mensa zu begrenzen, wird dieser Bereich über eine Lüftungsanlage im Untergeschoss versorgt. Die Außenluftansaugung und der Fortluftauslass erfolgen über Dach. Die Verkehrsflächen und innenliegenden Räume werden über die Lüftungsanlagen be- und entlüftet.

Das Gebäude wird aus dem öffentlichen Netz als Niederspannungsanschluss oder über eine kundeneigene Netzstation (Trafo) mit elektrischer Energie versorgt. Zur Deckung des Eigenstrombedarfes werden Photovoltaik-Kollektoren auf dem Dach vorgesehen. Insgesamt belegt die PV-Anlage eine nach Süden ausgerichtete Fläche von ca. 1280 m². Die Peak-Leistung der Anlage beträgt 186 kWp und der jährliche Stromertrag beläuft sich auf 156 MWh/a. Im Erdgeschoss wird die Hauptverteilung angeordnet. Im weiteren Verlauf erfolgt die Energieverteilung über Trassen im Gebäude. In den jeweiligen Etagenbereichen sind Unterverteiler vorgesehen. Die Beleuchtung erfolgt über energiesparende LED-Technik. Dabei wird die Beleuchtung in Verkehrs- und Nebenflächen automatisch über Bewegungs- oder Präsenzmelder geschaltet. Unterrichtsräume erhalten Vor-Ort-Bedienungen und Tageslichtsensoren. Eine Sicherheitsbeleuchtung für notwendige Flur und Treppenräume wird vorgesehen.

Das Gebäude wird aus der öffentlichen Netz-Versorgung mit Telefon und Internet versorgt. Eine Anbindung an das Daten- und Telefonnetz des Bestandes wird vorgesehen. Im weiteren Verlauf erfolgt die Medien- und Signalverteilung über Trassen im Gebäude. Es wird eine Brandmeldeanlage und Elektroakustische- bzw. Sprachalarmanlage, gem. Vorgaben aus dem Brandschutzkonzept, vorgesehen.

Alle Etagen werden über Aufzüge erschlossen. Ein barrierefreier Zugang zu allen Gebäudeteilen ist über die Flure möglich. Es sind geschossweise Haltestationen vorhanden, sodass alle Bereiche erreicht werden.

Die Vorlauftemperatur-Regelung der Heizung erfolgt in Abhängigkeit von der Außentemperatur. Klassenräume (Zonen) werden nach Zeitprogramm gesteuert. Einsparung durch Heiztemperaturabsenkung bei Nichtbenutzung. Jeder Raum kann durch einfache Eingabe am Raumtemperaturfühler angepasst werden (Elternabend etc.). Bei anstehender Fensterlüftung erfolgt eine Verriegelung der Heizung, sodass keine Raumheizung während der Lüftung stattfindet. Webvisualisierung für eine flexible Bedienung sowie die Aufschaltung von verschiedenen Standorten auf dem Gelände oder von extern.